题目内容

8．碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁杂质）生产碱式硫酸铁的工艺流程如图：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
开始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
下列说法不正确的是（　　）
A．加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的Al3+沉淀完全
B．该工艺中“搅拌”的作用是加快反应速率
C．在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若参与反应的O2有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO2的物质的量为2mol
D．根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+，为了确定所得产品中是否含有Fe2+，所加试剂的顺序是先加KSCN溶液，后加氯水

分析 废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等，将过量废铁屑加入稀硫酸中，发生反应 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，然后反应I中加入NaHCO3并搅拌，调节溶液的pH，发生反应Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，所以滤渣中成分是Al（OH）3，过滤得到硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2，酸性条件下，NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO，将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁，
A．根据分析判断调节溶液pH的目的；
B．搅拌可以使反应物充分接触，加快反应速率；
C．根据电子守恒计算出节约亚硝酸钠的物质的量；
D．产品中含有铁离子，不能使用硫氰化钾溶液检验．

解答 解：废铁屑中含少量氧化铝、氧化铁等，将过量废铁屑加入稀硫酸中，发生反应 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，然后反应I中加入NaHCO3并搅拌，调节溶液的pH，发生反应Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，所以滤渣中成分是Al（OH）3，过滤得到硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入稀硫酸和NaNO2，酸性条件下，NaNO2和FeSO4发生氧化还原反应生成铁离子、NO，将溶液蒸发浓缩、过滤得到碱式硫酸铁，
A．题意可知，过量废铁屑溶于稀硫酸得FeSO4、Al2（SO4）3混合溶液，根据表中数据可知，向混合溶液中加入少量NaHCO3，沉淀Al3+而不沉淀Fe2+，反应方程式为Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，所以加入碳酸氢钠调节溶液pH除去铝离子，故A正确；
B．通过搅拌，使反应物充分接触，可以加快反应速率，故B正确；
C．氧气的物质的量为：n（O2）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，反应中氧气得到电子为：0.5mol×4=2mol，1molNaNO2被还原生成NO，化合价由+3价降低到+2价，化合价变化为1，则得到2mol电子，可节约NaNO2的物质的量为：$\frac{2mol}{1}$=2mol，故C正确；
D．制备的产品中含有铁离子，不能使用硫氰化钾检验亚铁离子，可根据亚铁离子具有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，选用酸性KMnO4溶液检验Fe2+，故D错误；
故选D．

点评 本题考查制备原理的设计与判断，题目难度中等，涉及氧化还原反应的计算、盐的水解原理应用、常见离子检验等知识，注意根据物质的性质和题给信息判断可能发生的反应，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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18．符合实际并用于工业生产的是（　　）
A．Cl2通入澄清石灰水中制漂白粉B．用硫黄制硫酸
C．CO2通入氢氧化钠溶液中制Na2CO3D．H2和Cl2光照制HCl
19．下列实验装置或操作不符合实验要求的是（　　）
A．
石油分馏		B．
灼烧干海带
C．
用CCl4提取碘水中的碘		D．
冶炼金属铁
16．以下变化是熵减小过程的是（　　）
A．碳酸氢钠受热分解B．氨气与氯化氢气体反应
C．C（s，石墨）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）D．液态水气化
3．下列关于溶液中的描述正确的是（　　）
A．常温时，NaNO2溶液的pH=8，则该溶液中c（Na+）-c（NO2-）=9.9×10-7mol•L-1
B．NaHSO4溶液与Ba（OH）2溶液反应至中性的离子方程式为：H++SO42++Ba2++OH-═BaSO4↓+H2O
C．常温下物质的量浓度相等的下列四种溶液：①NH4HSO4；②CH3COONH4；③NH4Cl；④NH4Fe（SO4）2，四种溶液中c（NH4+）比较：②＞①＞④＞③
D．常温下$\frac{Kw}{c（{H}^{+}）}$=1×10-10mol•L-1的溶液：Na+、K+、SiO32-、NO3-可以常量共存
13．下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是（　　）
操作和现象结论
A处理锅炉水垢中的CaSO4时，依次加入饱和Na2CO3溶液和盐酸，水垢溶解Ksp：CaCO3＜CaSO4
B用石墨作电极电解MgSO4溶液，某电极附近有白色沉淀生成该电极为阳极
C向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入铁粉，有红色固体析出氧化性：Cu2+＞Fe3+
D向某溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有Ag+
A．AB．BC．CD．D
20．下列有关实验原理、方法和结论都正确的是（　　）
A．向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成，该溶液中一定含SO42-
B．向蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液，将得到的沉淀分离出来，再加水可重新溶解
C．除去苯中含有的苯酚，可先加NaOH溶液，充分反应后静置分液
D．淀粉和稀硫酸混合加热一段时间后，加入氢氧化钠使溶液呈碱性，再加入新制Cu（OH）2后加热，若有砖红色沉淀生成，则淀粉已经完全水解
17．具有水果香味的中性物质A可以发生下列变化：

（1）推断下述物质的结构简式：
A：CH3COOCH2CH3          B：CH3COONa
C：CH3CH2OH          D：CH3CHO
（2）G→1，2-二溴乙烷的反应类型为加成反应
（3）写出下列变化的化学方程式：
A+NaOH→B+C：CH3COOCH2CH3+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH3COONa+CH3CH2OH
C→G：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2+H2O
D→E：CH3CHO+2Ag（NH3）2OH$\stackrel{△}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O．
18．X、Y、Z、W为四种短周期元素，已知X、Z同主族，Y、Z、W同周期；X的气态氢化物比Z的稳定；Y的阳离子比W的阳离子氧化性强；Y的阳离子比Z的阴离子少一个电子层．下列表示中，正确的是（　　）
A．原子序数：X＞Y＞Z＞WB．简单离子半径：W＞Y＞Z＞X
C．原子半径：W＞Y＞Z＞XD．原子的得电子能力：X＜Z

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